反铁磁体反常霍尔效应的团簇多极矩理论
材料科学
2017-03-15 v2 强关联电子
摘要
我们引入了多极矩的团簇扩展，以在统一框架内讨论铁磁（FM）和反铁磁（AFM）态的反常霍尔效应（AHE）。通过考虑k空间中Berry曲率的对称性，我们首先推导了在存在或不存在自旋轨道耦合情况下AHE的一般对称性要求。随后定义了团簇多极矩（CMP），以量化非共线AFM态中的宏观磁化强度，作为FM态中磁化强度的自然推广。我们确定了诱导AHE的宏观CMP序。该理论框架被应用于Mn3Ir的非共线AFM态（此前第一性原理计算预测其存在AHE）以及Mn3Z（Z=Sn, Ge）（近期实验发现其具有较大AHE）。我们进一步基于CMP比较了Mn3Z和bcc Fe中的AHE。我们表明，Mn3Z中的AHE以团簇八极矩的磁化为特征，这与bcc Fe中以偶极矩的磁化为特征的方式相同。
引用
@article{arxiv.1611.06042,
title = {Cluster multipole theory for anomalous Hall effect in antiferromagnets},
author = {Michi-To Suzuki and Takashi Koretsune and Masayuki Ochi and Ryotaro Arita},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06042},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 11 figures